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目前,刮刀式机械系统和基于铜腐蚀机制的“铜罩”式系统已被用于水下光学传感器的防生物污损,但此二种技术易刮伤光学窗口或阻挡光路,并具有能耗大、成本高的缺点。相关研究者探索采用电解海水析氯的防生物污损方法,即以导电玻璃ITO直接用于光学工作电极进行原位电解析氯来杀灭生物。但该电极的析氯过电位较高,且工作寿命短,防污损效果有限。为此,本课题通过恒电流电化学沉积的方法将具有良好化学稳定性及电催化活性的金属Pt修饰于ITO电极表面,解决工作电极析氯电位高、氧化电流密度低及工作寿命短的问题,提高工作电极的长效性和稳定性,从而有效抑制水下光学窗口表面的生物污损。本文对泡沫镍、泡沫钛、Ir-Ti、Ir-GC、Ir-CF、Ir-ITO工作阳极的电催化析氯性能进行了前期探索,但存在工作寿命短及氧化电流密度低的问题,为此通过恒电流电化学沉积技术制备出Pt-ITO复合电极,采用SEM及EDS对其进行表征;采用LSV阳极极化测试技术、恒电位直流电解技术对Pt-ITO的电催化析氯性能、析氯的长效性和稳定性能进行了研究;利用UV测试、3D视频显微镜研究了PtITO在硅藻溶液中的防污损性能。所取得的创新性成果如下:(1)通过恒电流电化学沉积的方法制备出Pt-ITO复合电极,从热力学角度分析了外加电流密度和电解沉积时间对电沉积的影响,SEM及EDS分析表明:纳米金属Pt呈小颗粒状分布于ITO基体表面。(2)对Pt-ITO的电催化析氯性能进行了研究,LSV测试结果表明:Pt-ITO析氯电位在1.1V,同纯ITO相比降低了0.4V。确定了最佳电催化性能参数为:外加电流密度为0.05mA/cm2,沉积时间为1800s。在1.5V电位处,阳极析氯的氧化电流密度可达到5.5mA/cm2。(3)比较了纯ITO和Pt-ITO在3.5%NaCl溶液和天然海水中电化学析氯的长效性和稳定性能,通过外加恒电位直流电解及LSV技术对电解前后的电催化性能进行测试。结果表明:两种介质中,在1.5V电位处,纯ITO经周期电解之后的最终氧化电流密度均降至为0,而Pt-ITO仍可分别达2.8mA/cm2和2mA/cm2,Pt-ITO电极的长效性及稳定性均明显优于纯ITO电极。(4)通过3D视频显微镜观察载玻片、纯ITO及间歇式电解析氯的Pt-ITO浸没于硅藻溶液中5天,10天,15天基体表面的硅藻附着情况。结果表明:载玻片和纯ITO表面有大量的生物附着,而通过原位电催化析氯的Pt-ITO能够有效抑制硅藻生物的附着及生长,其表面受污损最为轻微。本课题通过电化学沉积的方法成功制备Pt-ITO新型复合电极,降低了电解海水的析氯电位,提高了其氧化电流密度及工作稳定性,为水下光学窗口电解析氯用工作电极提供了一种新的选择,对于水下光学器件的高效防生物污损及高质量数据获取具有重要意义。